JPH0224640A

JPH0224640A - カメラ

Info

Publication number: JPH0224640A
Application number: JP17423288A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Nagano; 雅敏永野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-07-13
Filing date: 1988-07-13
Publication date: 1990-01-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の利用分野）本発明は、固体撮像素子を有するカメラの改良に関する
ものである。

（発明の背景）従来、自動合焦点装置を備えた電子スチルカメラ或はム
ービーカメラカメラにおいては、専用のレンズにより焦
点制御を行っており、この種の装置を有する他の交換レ
ンズ式カメラの交換レンズをも適正に共用できる構成の
ものはなかった。

つまり、レンズ光学系の一部又は全部を光軸方向に移動
させてピントを合せる自動合焦点装置を有するカメラは
、それが銀塩フィルムを使用するものであれ、撮像素子
を使用するものであれ、焦点を合せるためには、フィル
ムや撮像素子が焦点深度内に入るように移動レンズを停
止させなければならない。このため銀塩フィルムを使用
するカメラ（以下銀塩カメラと記す）や電子スチルカメ
ラ或はムービーカメラの自動合焦点装置は、フィルムや
撮像素子が焦点深度内に入るように移動レンズを停止で
きる構造となっている。

しかし、一般に銀塩カメラの焦点深度は、光学系は同じ
でも、電子スチルカメラやムービーカメラのそれに比べ
深い。つまり移動レンズの停止位置精度に関して、銀塩
カメラより電子スチルカメラやムービーカメラの方が高
精度を要求されるため、仮りに、自動合焦点装置を有す
る電子スチルカメラと、自動合焦点装置を有する銀塩カ
メラの交換レンズ取付部のマウント形状が同一であり、
銀塩カメラ用の交換レンズを電子スチルカメラに取り付
けられ、移動レンズを駆動できても、銀塩カメラに取り
付ければピントが合うように移動レンズの停止制御が行
えるものが、電子スチルカメラに取り付けたときには、
撮像素子が焦点深度内に入るように移動レンズが停止で
きず、ピントが合わない場合が生ずるという極めて重大
な欠陥が発生する。

（発明の目的）本発明の目的は、他のカメラの交換レンズが装着された
としても、適正に合焦動作を行うことのできるカメラを
提供することである。

（発明の特徴）上記目的を達成するために、本発明は、レンズ光学系の
一部或は全部を光軸方向に移動させて焦点調節を行う他
の、固体撮像素子を有するカメラ或は固体撮像素子を有
しないカメラ用の交換レンズを装着可能とするマウント
手段と、焦点検出手段よりの情報に基づいて交換レンズ
内の焦点調節用レンズを移動させるレンズ移動手段と、
装着されたレンズが専用の交換レンズか否かを判別する
判別手段と、固体撮像素子を光軸方向に駆動する駆動手
段と、合焦動作可能な状態において、前記判別手段によ
り他のカメラの交換レンズが装着されていることが判別
されていて、前記レンズ移動手段のみでは焦点調節用レ
ンズが合焦領域まで達しない場合は、その時の焦点検出
手段よりの情報に基づいて、前記駆動手段を駆動して、
固体撮像素子を光軸方向に微少駆動する制御手段とを設
け、以て、他のカメラの交換レンズが装着された場合に
は、レンズ移動手段により焦点調節用レンズを光軸方向
に移動させることのみならず、必要に応じて駆動手段に
より固体撮像素子を光軸方向に移動させ、これらにより
合焦動作を行うようにしたことを特徴とする。

（発明の実施例）以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、本発明の第１の実施例を示す電子スチルカメ
ラの横断面図である。

該図において、Ａはカメラボディ、Ｂは交換レンズユニ
ット、１は固体撮像素子として用いられているＣＣＤ、
２はＣＣＤ　１の保持部材、３はカメラボディＡの固定
部、４はＣＣＤ、　１を光軸方向に移動させるための圧
電素子、５は任意の被写体へ合焦すべく時からの像面の
ずれ量を測定する、カメラの制御回路と接続されている
測距ユニット、６はカメラボディＡ側のマウント、７は
カメラボディＡ側のマウントに保持されるカメラ側の電
気信号接点、８は交換レンズユニットＢの光学系を通過
してきた光束をファインダ光学系に導く可動ミラー　９
は可動ミラー８のハーフミラ一部を通過してきた光束を
測距ユニット５へ導＜ＡＦミラー　１０はシャッタ、１
１は交換レンズユニットＢのマウント、１２は交換レン
ズユニットＢのマウント１１に保持される電気信号接点
、１３は焦点合せのために光軸方向に移動されるフォー
カシングレンズ、１４はフォーカシングレンズ１３を保
持する移動鏡筒であり、ヘリコイド部１４ａと、歯車部
１４ｂを有している。１５は交換レンズユニットＢの固
定鏡筒であり、前記へリコイド部１４ａを介して移動鏡
筒１４を保持している。１６はフォーカシングレンズ１
３を光軸方向に移動させるためのＡＦ用モータであり、
後述するレンズ制御回路により制御される。１７は前記
ＡＦ用モータ１６の回転軸に取り付けられた歯車であり
、該ＡＦ用モータ１６の回転力を歯車部１４ｂを介して
移動鏡筒１４に伝達する働きをもつ。

１８はレンズ制御回路であり、その交換レンズの開放Ｆ
値、フォーカシングレンズ１３に対する像面移動量、焦
点距離、最大デフォーカス量、交換レンズ識別コード等
の情報をＲＯＭ内に有しており、不図示のカメラボディ
側の電源スィッチが投入されるか、交換レンズが交換さ
れる度に、前記の情報は、電気信号によりカメラボディ
側に伝達されるようになっている。

次に動作について説明する。

交換レンズユニットＢがカメラボディＡに取りつけられ
ると、交換レンズユニットＢ側よりカメラボディＡ側へ
取り付けられた交換レンズの各種情報が電気信号により
伝達される。交換レンズユニットＢに入射した光束は該
交換レンズ光学系を通った後、可動ミラー８により、フ
ァインダー光学系へ行く光束と可動ミラー８のハーフミ
ラ一部を透過してＡＦミラー９により測距ユニット５へ
到達する光束とに分けられる。測距ユニット５に到達し
た光束は、ここで被写体の合焦点からの像面ずれ量（デ
フォーカス量）を算出するため信号として用いられ、こ
の結果得られた像面のずれ量（測距情報）はカメラ制御
回路１９へ伝達される。そして該カメラ制御回路１９に
よりさらにフォーカシングレンズ１３の移動量に換算さ
れ、電気信号接点７．１２を介してレンズ制御回路１８
へと伝達される。そして、このようにして伝達された情
報はレンズ制御回路１８によりＡＦ用モータ１６の回転
量に換算され、ＡＰ用モータ１６がこれに従って駆動さ
れる。このようにＡＦ用モータ１６が駆動し始めると、
その回転力は歯車１７を介して移動鏡筒１４へ伝達され
、フォーカシングレンズ１３を保持した移動鏡筒１４は
そのヘリコイド部１４ａを介して固定鏡筒１５に保持さ
れているので、前記フォーカシングレンズ１３が光軸方
向へ移動する。

この状態で測距ユニット５よりの情報に基づいて合焦し
ているか否かの確認が行われ、合焦していなければ再び
同じ動作を数回繰り返される。

ここでカメラボディＡの専用交換レンズが取り付けられ
た場合には、フォーカシングレンズ１３の駆動だけで合
焦が得られるが、他のカメラの交換レンズが取り付けら
れるとごく合焦点近傍までレンズの移動ができるが、こ
の時のフォーカシングレンズ１３の移動制御可能な最小
量がカメラボディＡにとっては大きすぎ、つまり像面の
制御可能なピッチ幅がカメラボディＡにとって大きすぎ
、合焦が得られない場合がある。

そこで本実施例ではこのような交換レンズがカメラボデ
ィＡに取り付けられた時点においてこの事を判別し、フ
ォーカシングレンズ１３だけでピントが合わない時には
フォーカシングレンズ１３により出来るだけ合焦状態に
近づけ、測距ユニット５により像面のずれ量を測定し、
または像面のずれ量がある一定値以内に入ったならばカ
メラ制御回路１９に合焦域に入るまでの残りの像面のず
れ量を伝達し、圧電素子４に電圧を加え、前記像面のず
れ量分だけＣＣＤ　１を光軸方向に移動させて被写体に
合焦させる。

被写体に合焦したならば可動ミラー８をはね上げ（第１
図破線の状態）、シャッタ１０を開き、ＣＣＤ　１に露
光を行う。その後シャッタ１０を閉じた後、前記ＣＣＤ
　１に蓄積された電荷を転送し、−回の撮影を終了する
。

なおフォーカシングレンズ１３の駆動の最後の一回とＣ
ＣＤ　１の駆動を同時に行えば、測距から合焦までにか
かる時間を短縮することができる事は言うまでもないで
あろう。

ここで、上記説明と重複する部分もあるが、前述した一
連の撮影動作時の詳細を第２図及び第３図を用いて述べ
る。

第２図において、ｓｗｌはレリーズ釦の第１ストローク
によりオンするスイッチ、ｓｗ２はレリーズ釦の第２ス
トロークによりオンするスイッチ、１０１はカメラ制御
回路１９により制御される公知の測光回路、１０２はシ
ャッタ１０を制御するシャッタ制御回路、１０３は他の
カメラの交換レンズが装着された場合に用いられる前述
した圧電素子４を制御する圧電素子制御回路である。

また、２０１はＡＦ用モータ１６を制御するＡＦモータ
制御回路、２０２は前記ＡＦ用モータ１６の回転量を検
出するＡＦモモ−回転量検出回路、２０３は公知の絞り
制御回路、２０４は前記絞り制御回路２０３に制御され
る絞り用モータである。

撮影者により電子スチルカメラのメインスイッチがオン
される、又はレンズの交換が行われると、カメラボディ
Ａと交換レンズユニット３間で通信が行われ、開放Ｆナ
ンバー、焦点距離等の情報が交換レンズユニットＢ側か
らカメラボディＡ側へ伝わる。

ここで装着された交換レンズが該電子スチルカメラ専用
の交換レンズであると判断した場合は、自動合焦のため
の結像面位置制御は該交換レンズの移動のみで行う。具
体的には、撮影を開始すべく不図示のシャツタ釦の第ス
トロークがなされてスイッチｓｗｌがオンすると、電源
を投入して電源電圧の確認動作（公知のバッテリーチエ
ツク動作）を行い、次いで測光回路１０１に測光動作を
、又測距ユニット５に測距動作を行わせる。そして合焦
状態になるまで、つまり結像面がある一定領域に入るま
で、ＡＦモータ制御回路２０１゜ＡＰ用モータ１６．Ａ
Ｆモータ回転量検出回路２０２等を用いてレンズ移動を
行う。尚ある一定回数上記動作を行っても合焦状態が得
られない時には、合焦不能としてフォーカシングレンズ
を停止することになる。その後レリーズ釦の第２ストロ
ークがなされてスイッチｓｗ２がオンすると、絞り制御
回路２０３．絞り用モータ２０４を用いて絞り駆動を、
又シャッタ制御回路１０２を用いてシャッタ１０の開閉
等の一連の動作を実行させる。

一方、装着された交換レンズが該電子スチルカメラ専用
のものでないと判断した場合には、フォーカシングレン
ズ停止位置精度がこの電子スチルカメラの要求を満足で
きないと判断して、自動合焦のための結像面位置制御は
該交換レンズ内のフォーカシングレンズの移動とＣＣＤ
　１の光軸方向位置を制御することにより行う。具体的
には、撮影を開始すべく不図示のシャツタ釦の第１スト
ロークがなされてスイッチｓｗｌがオンすると、電源を
投入して電源電圧の確認動作を行い、次いで測光回路１
０１に測光動作を、又測距ユニット５に測距動作を行わ
せる。そしてフォーカシングレンズの移動を行い、合焦
状態又は可能な限り合焦状態に近づけ、フォーカシング
レンズを停止させろ。尚ある一定回数上記動作を行って
も合焦状態が得られない時には、合焦不能としてフォー
カシングレンズを停止することになる。その後レリーズ
釦の第２ストロークがなされてスイッチｓｗ２がオンす
ると、前述と同様に絞り制御回路２０３．絞り用モータ
２０４を用いて絞り駆動を行い、又結像面が合焦領域か
ら外れている場合には、その外れている分だけ圧電素子
制御回路１０３を介して圧電素子４に通電を行い、ＣＣ
Ｄ１を光軸方向に微少移動させて結像面を合焦領域内に
入れ、そしてシャッタ制御回路１０２を用いてシャッタ
１０の開閉等の一連の動作を実行させ、撮影動作を完了
する。

第４図は本発明の第２の実施例を示す電子スチルカメラ
の横断面図であり、第１図実施例と共通の部分は同一符
号を付しである。

第４図において、２１は回転へリコイドであり、ヘリコ
イド部２１ａ、歯車部２１ｂ、ボールレース部２５を有
し、ＣＣＤ　１の保持部材２をヘリコイド部２１ａを介
し保持している。また、回転へリコイド２１は、ボール
レース部２５により固定部３に対し回転自由に保持され
ている。２２はＣＣＤ　１を光軸方向へ移動させるため
のＣＣＤ駆動用モータである。２３はＣＣＤ駆動用モー
タ２２の回転軸に取り付けられた歯車であり、該ＣＣＤ
駆動用モータ２２の回転力を前記歯車部２１ｂを介し回
転ヘリコイド２１へ伝達する。２４は保持部材２の回転
止めのキーであり、保持部材２のキー溝部へ嵌入してい
る。その他は第１図と共通である。

この実施例は、ＣＣＤ　１の光軸方向への移動手段を除
けば第１図実施例と同様であるので、該ＣＣＤＩの光軸
方向への移動についてだけ述べる。

フォーカシングレンズ１３の移動だけでピントが合わな
いときには、該フォーカシングレンズ１３を光軸方向に
動かして出来るだけ合焦状態に近づけ、測距ユニット５
により像面のずれ量を測定し、この結果得られる像面の
ずれ量がある一定値以内に入ったならば、カメラ制御回
路１９は像面のずれ量をＣＣＤ駆動用モータ２２の回転
量に換算し、該ＣＣＤ駆動用モータ２２を駆動する。す
ると該ＣＣＤ駆動用モータ２２の回転力が歯車２３を介
して回転へリコイド２１へ伝達され、ヘリコイド部２１
ａを介して保持部材２を保持している回転ヘリコイド２
１が回転する。この時保持部材２はキー２４の働きによ
り回転ヘリコイド２１と共に回転することはできず、よ
ってヘリコイド部２１ａが光軸方向に移動し、これに伴
ってＣＣＤ１も光軸方向に移動する。

第５図は本発明の第３の実施例を示す電子スチルカメラ
の横断面図であり、第４図実施例と共通の部分は同一符
号を付しである。

第５図において、２６はボールレース部２５゜歯車部、
およびカム溝を有する回転カム筒であり、保持部材２を
保持している。２７は保持部材２に設けられたコロであ
り、回転カム筒２６のカム溝に嵌入している。

この実施例においても、上記実施例と異なるＣＣＤ１の
光軸方向への移動についてだけ述る。

フォーカシングレンズ１３の移動だけでピントが合わな
いときには、フォーカシングレンズ１３を光軸方向に動
かして出来るだけ合焦状態に近づけ、測距ユニット５に
より像面のずれ量を測定し、像面のずれ量がある一定値
以内に入ったならばカメラ制御回路１９はこの時の像面
のずれ量をＣＣＤ駆動用モータ２２の回転量に換算し、
該ＣＣＤ駆動用モータ２２を駆動する。すると該ＣＣＤ
駆動用モータ２２の回転力が歯車２３により回転カム筒
２６へ伝達され、保持部材２を保持している該回転カム
筒２６が回転する。この時保持部材２はキー２４により
回転カム筒２６と共に回転することはできず、よって回
転カム筒２６のカム溝のリードにより、ＣＣＤ　１が光
軸方向へ移動する。

ここで、コロ２７は保持部材２に、カム溝は回転カム筒
２６に設ける代りに、コロ２７を回転カム筒２６に、カ
ム溝を保持部材２に設けても良い。

第６図は本発明の第４の実施例を示す電子スチルカメラ
の横断面図であり、前記実施例と共通の部分は同一符号
を付しである。

この実施例は、回転カム筒２６をカメラボディＡの固定
部３により回転自由に保持し、該回転カム筒２６にリー
ドを持つカム溝をカメラボディＡの固定部３に光軸に平
行に設け、保持部材２に設置されたコロ２７は回転へリ
コイドと固定部３のカム溝に嵌入しており、前述の第５
図実施例から、キー２４とボールレース２５をな無くし
た形状としている。

この動作は前記第５図実施例はぼ同様であるので、その
説明は省略する。

第７図は本発明の第５の実施例を示す電子スチルカメラ
の横断面図であり、第１図実施例と共通の部分は同一符
号を付しである。

本構成は、本実施例の電子スチルカメラ専用レンズユニ
ットのマウント部もしくはマウント部より内側に突起部
３１を設け、カメラボディＡ内に突起部検出ユニット３
２を設けることにより、カメラボディＡに取り付けられ
た交換レンズが、その電子スチルカメラ専用であるか否
かを判別し、専用レンズでない時だけに、ピント合せの
ためにＣＣＤ　１を光軸方向へ移動させるようにしたも
のである。ここでこの電子スチルカメラ専用レンズに設
けられる突起部３１は、１個であっても複数であっても
かまわず、この時突起部３１の大きさ（長さ、太さ）、
本数、レンズマウントに対する該突起部３１の設置位置
により、そのレンズの種類を判別できるようにしてもよ
い。また、突起部３１に、焦点距離等のレンズ情報を持
たせても良い。

前記突起部３１および、突起部検出ユニット３２以外の
構成は第１図実施例と同様であり、焦点合せの動作もカ
メラボディＡに取り付けられた交換レンズの判別方法以
外は同じである。なお、このような構成にした場合、レ
ンズ制御回路１９内にレンズ情報記憶部を設けなくても
よい。

この第７図実施例は、次に述る第６の実施例を含め、他
の実施例と併用することもできる。

第８図は本発明の第６の実施例を示す電子スチルカメラ
の横断面図であり、前記第１図実施例と共通の部分は同
一符号を付しである。

上記実施例においては、フォーカシングレンズ１３の移
動を行うＡＦ用モータを交換レンズ内に設置していたが
、該実施例においては、フォーカシングレンズ１３の移
動用モータ３５をカメラボディＡ内に配置しである。

ここで新たに使用される各符号および構成部品について
述べると、３５が前述から分かるようにフォーカシング
レンズ１３を移動させるための移動用モータ、３６は歯
車、３７はカメラボディＡ側マウント部もしくはその内
側に設置された結合部材であって歯車部を有し、前記歯
車３６を介して移動用モータ３５より動力が伝達される
。３８は交換レンズユニットＢ側の結合部材であり、交
換レンズがカメラボディＡに取り付けられた時、該カメ
ラボディＡ側の結合部材３７と結合する。

３９は動力伝達軸であり、結合部材３７．３８を介し伝
達された駆動力（回転）を歯車４０に伝達する。歯車４
０は、移動鏡筒１４へ回転力を伝える。４１はレンズ情
報記憶部である。この他は、他の実施例の構成とほぼ同
じである。

この第８図実施例は、上記各々の実施例と併用すること
もできる。ただし、第７図実施例と併用した場合には、
交換レンズユニットＢ内のレンズ情報記憶部４１を設け
なくてもよい。

この他、すべての実施例において、カメラボディＡ側と
交換レンズユニットＢ側の電気接点は、マウント上でな
くマウントより内側に有ってもよい。また、固体撮像素
子はＣＣＤでなくＭＯＳ等であってもよい。

本実施例によれば、専用の交換レンズが装着された場合
には、該交換レンズ内のフォーカシングレンズのみでピ
ント合せを行い、他のカメラの交換レンズが装着され、
この時のカメラの自動合焦点装置ではピント合せを完全
に出来ない場合には、その後の結像面位置制御はＣＣＤ
　１を光軸方向に動かす事により行うようにしているの
で、自動合焦点装置を搭載した他のカメラの交換レンズ
を用いても、正確なピント合せを行うことが可能となり
、使い勝手の良いカメラを提供できる。

（発明と実施例の対応）第１図実施例において、ＣＣＤ　１が本発明の固体撮像
素子に、測距ユニット５が焦点検出手段に、マウント６
がマウント手段に、レンズ制御回路１８．ＡＦモータ制
御回路２０１．ＡＦモータ回転量検出回路２０２．ＡＦ
用モータ１６．移動鏡筒１４．固定鏡筒１５がレンズ移
動手段に、カメラ制御回路１９が判別手段に、圧電素子
制御回路１０３．圧電素子４が駆動手段に、カメラ制御
回路１９が制御手段に、それぞれ相当する。またフォー
カシングレンズ１３が焦点調節用レンズに相当する。尚
第４図乃至第８図実施例においても、はぼ同様の対応関
係であるので省略する。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、他のカメラの交
換レンズが装着された場合には、レンズ移動手段により
焦点調節用レンズを光軸方向に移動させることのみなら
ず、必要に応じて駆動手段により固体撮像素子を光軸方
向に移動させ、これらにより合焦動作を行うようにした
から、他のカメラの交換レンズが装着されたとしても、
適正に合焦動作を行う事が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す電子スチルカメラ
の横断面図、第２図はそのブロック図、第３図は同じく
そのフローチャート、第４図乃至第８図は本発明の第２
乃至第６の実施例を示す電子スチルカメラの横断面図で
ある。Ａ・・・・・・カメラボディ、Ｂ・・・・・・交換レン
ズユニット、１・・・・・・ＣＣＤ、２・・・・・・保
持部材、３・・・・・・固定部、４・・・・・・圧電素
子、５・・・・・・測距ユニット、６・・・・・・マウ
ント、１３・・・・・・フォーカシングレンズ、１４・
・・・・・移動鏡筒、１４ａ・・・・・・ヘリコイド、
１４ｂ・・・・・・歯車部、１５・・・・・・固定鏡筒
、１６・・・・・・ＡＦ用モータ、１７・・・・・・歯
車、１８・・・・・・レンズ制御回路、１９・・・・・
・カメラ制御回路、２１・・・・・・回転へリコイド、
２１ａ・・・・・・ヘリコイド部、２　ｌ　ｂ・−・・
・歯車部、２２・・・・・・ＣＣＤ駆動用モータ、２３
・・・・・・歯車、２４・・・・・・キー　２５・・・
・・・ポールレース、２６・・・・・・回転カム筒、２
７・・・・・・コロ、３１・・・・・・突起用モータ、
１０３・・・・・・圧電素子制御回路。派特許出願人　　キャノン株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）固体撮像素子と、被写体の焦点状態を繰り返し検
出する焦点検出手段とを備えたカメラにおいて、レンズ
光学系の一部或は全部を光軸方向に移動させて焦点調節
を行う他の、固体撮像素子を有するカメラ或は固体撮像
素子を有しないカメラ用の交換レンズを装着可能とする
マウント手段と、前記焦点検出手段よりの情報に基づい
て交換レンズ内の焦点調節用レンズを移動させるレンズ
移動手段と、装着されたレンズが専用の交換レンズか否
かを判別する判別手段と、前記固体撮像素子を光軸方向
に駆動する駆動手段と、合焦動作可能な状態において、
前記判別手段により他のカメラの交換レンズが装着され
ていることが判別されていて、前記レンズ移動手段のみ
では前記焦点調節用レンズが合焦領域まで達しない場合
は、その時の前記焦点検出手段よりの情報に基づいて、
前記駆動手段を駆動して、前記固体撮像素子を光軸方向
に微少駆動する制御手段とを設けたことを特徴とするカ
メラ。
（２）固体撮像素子の移動可能量は、焦点調節用レンズ
の移動可能量に比べて小さいことを特徴とする請求項１
記載のカメラ。